从一组多曝光图像中重建无精神的高动态范围(HDR)图像是一项具有挑战性的任务,尤其是在大型对象运动和闭塞的情况下,使用现有方法导致可见的伪影。为了解决这个问题,我们提出了一个深层网络,该网络试图学习以正规损失为指导的多尺度特征流。它首先提取多尺度功能,然后对非参考图像的特征对齐。对齐后,我们使用残留的通道注意块将不同图像的特征合并。广泛的定性和定量比较表明,我们的方法可实现最新的性能,并在颜色伪像和几何变形大大减少的情况下产生出色的结果。
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高动态范围(HDR)成像是图像处理中的一个基本问题,即使在场景中存在不同的照明的情况下,它旨在产生暴露良好的图像。近年来,多曝光融合方法已取得了显着的结果,该方法合并了多个具有不同暴露的动态范围(LDR)图像,以生成相应的HDR图像。但是,在动态场景中综合HDR图像仍然具有挑战性,并且需求量很高。生产HDR图像有两个挑战:1)。 LDR图像之间的对象运动很容易在生成的结果中引起不良的幽灵伪像。 2)。由于在合并阶段对这些区域的补偿不足,因此下区域和过度曝光的区域通常包含扭曲的图像含量。在本文中,我们提出了一个多尺度采样和聚合网络,用于在动态场景中进行HDR成像。为了有效地减轻小动作和大型动作引起的问题,我们的方法通过以粗到精细的方式对LDR图像进行了暗中对齐LDR图像。此外,我们提出了一个基于离散小波转换的密集连接的网络,以改善性能,该网络将输入分解为几个非重叠频率子带,并在小波域中自适应地执行补偿。实验表明,与其他有希望的HDR成像方法相比,我们提出的方法可以在不同场景下实现最新的性能。此外,由我们的方法生成的HDR图像包含清洁剂和更详细的内容,扭曲较少,从而带来更好的视觉质量。
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我们提出了一种运动分割引导的卷积神经网络(CNN)方法,以进行高动态范围(HDR)图像磁化。首先,我们使用CNN分段输入序列中的移动区域。然后,我们将静态区域和移动区域分别与不同的融合网络合并,并结合融合功能以生成最终的无幽灵HDR图像。我们的运动分割引导的HDR融合方法比现有的HDR脱胶方法具有显着优势。首先,通过将输入序列分割为静态和移动区域,我们提出的方法可以为各种具有挑战性的饱和度和运动类型学习有效的融合规则。其次,我们引入了一个新颖的存储网络,该网络积累了在饱和区域中生成合理细节所需的必要功能。所提出的方法在两个公开可用的数据集上优于九种现有的最新方法,并生成视觉上令人愉悦的无幽灵HDR结果。我们还提供了3683个不同暴露图像的大规模运动细分数据集,以使研究社区受益。
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高动态范围(HDR)成像在现代数字摄影管道中具有根本重要性,并且尽管在图像上变化照明,但仍用于生产具有良好暴露区域的高质量照片。这通常通过在不同曝光时拍摄多个低动态范围(LDR)图像来实现。然而,由于补偿不良的运动导致人工制品如重影,过度暴露的地区和未对准误差。在本文中,我们提出了一种新的HDR成像技术,可以专门模拟对准和曝光不确定性以产生高质量的HDR结果。我们介绍了一种使用HDR感知的HDR感知的不确定性驱动的注意力映射来联合对齐和评估对齐和曝光可靠性的策略,该注意力映像鲁棒地将帧合并为单个高质量的HDR图像。此外,我们介绍了一种渐进式多级图像融合方法,可以以置换不变的方式灵活地合并任何数量的LDR图像。实验结果表明,我们的方法可以为最先进的高达0.8dB的PSNR改进,以及更好的细节,颜色和更少人工制品的主观改进。
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我们提出了一种新型的基于网络的基于网络的HDR Duthosting方法,用于融合任意长度的动态序列。所提出的方法使用卷积和经常性架构来产生视觉上令人愉悦的重影的HDR图像。我们介绍了一个新的反复间谍架构,即自动门控内存(SGM)单元格,这胜过标准LSTM单元格,同时包含更少的参数并具有更快的运行时间。在SGM小区中,通过将门的输出乘以自身的函数来控制通过门的信息流。此外,我们在双向设置中使用两个SGM单元来提高输出质量。该方法的方法与现有的HDR Deghosting方法定量跨三个公共数据集相比,实现了最先进的性能,同时同时实现熔断器可变长度输入顺序的可扩展性而不需要重新训练。通过广泛的消融,我们证明了各个组件以拟议方法的重要性。该代码可在https://val.cds.iisc.ac.in.in/hdr/hdrrn/index.html中获得。
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在高光中,幽灵伪像,运动模糊和低忠诚度是来自多个低动态范围(LDR)图像的高动态范围(HDR)成像的主要挑战。这些问题来自使用中等暴露图像作为先前方法中的参考框架。为了应对它们,我们建议使用暴露不足的图像作为避免这些问题的参考。但是,暴露不足图像的黑暗区域中的沉重噪音成为一个新问题。因此,我们提出了一个关节HDR和Denoising管道,其中包含两个子网络:(i)通过利用暴露先验来适应性的denoise输入LDR; (ii)金字塔级联融合网络(PCFNET),以多尺度的方式引入了注意机制和级联结构。为了进一步利用这两个范式,我们提出了一个选择性和联合HDR和DeNoising(SJ-HD $^2 $ R)成像框架,利用特定方案的先验来进行路径选择,准确性超过93.3 $ \%$ $ 。我们创建了第一个关节HDR和Denoising基准数据集,该数据集包含各种具有挑战性的HDR和DeNoising场景,并支持参考图像的切换。广泛的实验结果表明,我们的方法实现了与以前的方法相比的卓越性能。
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高动态范围(HDR)DEGHOSTING算法旨在生成具有现实细节的无幽灵HDR图像。受到接收场的局部性的限制,现有的基于CNN的方法通常容易产生大型运动和严重饱和的情况下产生鬼影和强度扭曲。在本文中,我们提出了一种新颖的背景感知视觉变压器(CA-VIT),用于无幽灵的高动态范围成像。 CA-VIT被设计为双分支结构,可以共同捕获全球和本地依赖性。具体而言,全球分支采用基于窗口的变压器编码器来建模远程对象运动和强度变化以解决hosting。对于本地分支,我们设计了局部上下文提取器(LCE)来捕获短范围的图像特征,并使用频道注意机制在提取的功能上选择信息丰富的本地详细信息,以补充全局分支。通过将CA-VIT作为基本组件纳入基本组件,我们进一步构建了HDR-Transformer,这是一个分层网络,以重建高质量的无幽灵HDR图像。在三个基准数据集上进行的广泛实验表明,我们的方法在定性和定量上优于最先进的方法,而计算预算大大降低。代码可从https://github.com/megvii-research/hdr-transformer获得
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Eliminating ghosting artifacts due to moving objects is a challenging problem in high dynamic range (HDR) imaging. In this letter, we present a hybrid model consisting of a convolutional encoder and a Transformer decoder to generate ghost-free HDR images. In the encoder, a context aggregation network and non-local attention block are adopted to optimize multi-scale features and capture both global and local dependencies of multiple low dynamic range (LDR) images. The decoder based on Swin Transformer is utilized to improve the reconstruction capability of the proposed model. Motivated by the phenomenal difference between the presence and absence of artifacts under the field of structure tensor (ST), we integrate the ST information of LDR images as auxiliary inputs of the network and use ST loss to further constrain artifacts. Different from previous approaches, our network is capable of processing an arbitrary number of input LDR images. Qualitative and quantitative experiments demonstrate the effectiveness of the proposed method by comparing it with existing state-of-the-art HDR deghosting models. Codes are available at https://github.com/pandayuanyu/HSTHdr.
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本文提出了一种有效融合多暴露输入并使用未配对数据集生成高质量的高动态范围(HDR)图像的方法。基于深度学习的HDR图像生成方法在很大程度上依赖于配对的数据集。地面真相图像在生成合理的HDR图像中起着领导作用。没有地面真理的数据集很难应用于训练深层神经网络。最近,在没有配对示例的情况下,生成对抗网络(GAN)证明了它们将图像从源域X转换为目标域y的潜力。在本文中,我们提出了一个基于GAN的网络,用于解决此类问题,同时产生愉快的HDR结果,名为Uphdr-Gan。提出的方法放松了配对数据集的约束,并了解了从LDR域到HDR域的映射。尽管丢失了这些对数据,但UPHDR-GAN可以借助修改后的GAN丢失,改进的歧视器网络和有用的初始化阶段正确处理由移动对象或未对准引起的幽灵伪像。所提出的方法保留了重要区域的细节并提高了总图像感知质量。与代表性方法的定性和定量比较证明了拟议的UPHDR-GAN的优越性。
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高动态范围(HDR)视频提供比标准低动态范围(LDR)视频更具视觉上的体验。尽管HDR成像具有重要进展,但仍有一个具有挑战性的任务,可以使用传统的现成摄像头捕获高质量的HDR视频。现有方法完全依赖于在相邻的LDR序列之间使用致密光流来重建HDR帧。然而,当用嘈杂的框架应用于交替的曝光时,它们会导致颜色和暴露的曝光不一致。在本文中,我们提出了一种从LDR序列与交替曝光的LDR序列的HDR视频重建的端到端GAN框架。我们首先从Noisy LDR视频中提取清洁LDR帧,并具有在自我监督设置中培训的去噪网络的交替曝光。然后,我们将相邻的交流帧与参考帧对齐,然后在完全的对手设置中重建高质量的HDR帧。为了进一步提高所产生帧的鲁棒性和质量,我们在培训过程中将时间稳定性的正则化术语与成本函数的内容和风格的损耗一起融合。实验结果表明,我们的框架实现了最先进的性能,并通过现有方法生成视频的优质HDR帧。
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高动态范围(HDR)成像是一种允许广泛的动态曝光范围的技术,这在图像处理,计算机图形和计算机视觉中很重要。近年来,使用深度学习(DL),HDR成像有重大进展。本研究对深层HDR成像方法的最新发展进行了综合和富有洞察力的调查和分析。在分层和结构上,将现有的深层HDR成像方法基于(1)输入曝光的数量/域,(2)学习任务数,(3)新传感器数据,(4)新的学习策略,(5)应用程序。重要的是,我们对关于其潜在和挑战的每个类别提供建设性的讨论。此外,我们审查了深度HDR成像的一些关键方面,例如数据集和评估指标。最后,我们突出了一些打开的问题,并指出了未来的研究方向。
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视频脱毛方法的关键成功因素是用相邻视频帧的尖锐像素来补偿中框的模糊像素。因此,主流方法根据估计的光流对齐相邻帧并融合对齐帧进行恢复。但是,这些方法有时会产生不令人满意的结果,因为它们很少考虑像素的模糊水平,这可能会引入视频帧中的模糊像素。实际上,并非视频框架中的所有像素都对脱毛都是敏锐的和有益的。为了解决这个问题,我们提出了用于视频Delurring的时空变形注意网络(STDANET),该网络通过考虑视频帧的像素模糊级别来提取尖锐像素的信息。具体而言,stdanet是一个编码器 - 码头网络,结合了运动估计器和时空变形注意(STDA)模块,其中运动估计器预测了粗略光流,这些流量被用作基本偏移,以在STDA模块中找到相应的尖锐像素。实验结果表明,所提出的Stdanet对GOPRO,DVD和BSD数据集的最新方法表现出色。
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相邻帧的比对被认为是视频超分辨率(VSR)中的重要操作。高级VSR模型,包括最新的VSR变形金刚,通常配备精心设计的对齐模块。但是,自我注意机制的进步可能违反了这种常识。在本文中,我们重新考虑了对齐在VSR变压器中的作用,并进行了几种违反直觉的观察。我们的实验表明:(i)VSR变形金刚可以直接利用来自非对齐视频的多帧信息,并且(ii)现有的对齐方法有时对VSR变形金刚有害。这些观察结果表明,我们可以仅通过删除对齐模块并采用更大的注意力窗口来进一步提高VSR变压器的性能。然而,这样的设计将大大增加计算负担,无法处理大型动议。因此,我们提出了一种称为斑块对齐的新的,有效的对准方法,该方法将图像贴片而不是像素对齐。配备贴片对齐的VSR变形金刚可以在多个基准测试上证明最先进的性能。我们的工作提供了有关如何在VSR中使用多帧信息以及如何为不同网络/数据集选择对齐方法的宝贵见解。代码和模型将在https://github.com/xpixelgroup/rethinkvsralignment上发布。
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高速,高分辨率的立体视频(H2-STEREO)视频使我们能够在细粒度上感知动态3D内容。然而,对商品摄像机的收购H2-STEREO视频仍然具有挑战性。现有的空间超分辨率或时间框架插值方法分别提供了缺乏时间或空间细节的折衷解决方案。为了减轻这个问题,我们提出了一个双摄像头系统,其中一台相机捕获具有丰富空间细节的高空间分辨率低框架速率(HSR-LFR)视频,而另一个摄像头则捕获了低空间分辨率的高架框架-Rate(LSR-HFR)视频带有光滑的时间细节。然后,我们设计了一个学习的信息融合网络(LIFNET),该网络利用跨摄像机冗余,以增强两种相机视图,从而有效地重建H2-STEREO视频。即使在大型差异场景中,我们也利用一个差异网络将时空信息传输到视图上,基于该视图,我们建议使用差异引导的LSR-HFR视图基于差异引导的流量扭曲,并针对HSR-LFR视图进行互补的扭曲。提出了特征域中的多尺度融合方法,以最大程度地减少HSR-LFR视图中闭塞引起的翘曲幽灵和孔。 LIFNET使用YouTube收集的高质量立体视频数据集以端到端的方式进行训练。广泛的实验表明,对于合成数据和摄像头捕获的真实数据,我们的模型均优于现有的最新方法。消融研究探讨了各个方面,包括时空分辨率,摄像头基线,摄像头解理,长/短曝光和应用程序,以充分了解其对潜在应用的能力。
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尽管运动补偿大大提高了视频质量,但单独执行运动补偿和视频脱张需要大量的计算开销。本文提出了一个实时视频Deblurring框架,该框架由轻巧的多任务单元组成,该单元以有效的方式支持视频脱张和运动补偿。多任务单元是专门设计的,用于使用单个共享网络处理两个任务的大部分,并由多任务详细网络和简单的网络组成,用于消除和运动补偿。多任务单元最大程度地减少了将运动补偿纳入视频Deblurring的成本,并实现了实时脱毛。此外,通过堆叠多个多任务单元,我们的框架在成本和过度质量之间提供了灵活的控制。我们通过实验性地验证了方法的最先进的质量,与以前的方法相比,该方法的运行速度要快得多,并显示了实时的实时性能(在DVD数据集中测量了30.99db@30fps)。
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Motion blur from camera shake is a major problem in videos captured by hand-held devices. Unlike single-image deblurring, video-based approaches can take advantage of the abundant information that exists across neighboring frames. As a result the best performing methods rely on the alignment of nearby frames. However, aligning images is a computationally expensive and fragile procedure, and methods that aggregate information must therefore be able to identify which regions have been accurately aligned and which have not, a task that requires high level scene understanding. In this work, we introduce a deep learning solution to video deblurring, where a CNN is trained end-toend to learn how to accumulate information across frames. To train this network, we collected a dataset of real videos recorded with a high frame rate camera, which we use to generate synthetic motion blur for supervision. We show that the features learned from this dataset extend to deblurring motion blur that arises due to camera shake in a wide range of videos, and compare the quality of results to a number of other baselines 1 .
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大多数现有的基于深度学习的单图像动态场景盲目脱毛(SIDSBD)方法通常设计深网络,以直接从一个输入的运动模糊图像中直接删除空间变化的运动模糊,而无需模糊的内核估计。在本文中,受投射运动路径模糊(PMPB)模型和可变形卷积的启发,我们提出了一个新颖的约束可变形的卷积网络(CDCN),以进行有效的单图像动态场景,同时实现了准确的空间变化,以及仅观察到的运动模糊图像的高质量图像恢复。在我们提出的CDCN中,我们首先构建了一种新型的多尺度多级多输入多输出(MSML-MIMO)编码器架构,以提高功能提取能力。其次,与使用多个连续帧的DLVBD方法不同,提出了一种新颖的约束可变形卷积重塑(CDCR)策略,其中首先将可变形的卷积应用于输入的单运动模糊图像的模糊特征,用于学习学习的抽样点,以学习学习的采样点每个像素的运动模糊内核类似于PMPB模型中摄像机震动的运动密度函数的估计,然后提出了一种基于PMPB的新型重塑损耗函数来限制学习的采样点收敛,这可以使得可以使得可以使其产生。学习的采样点与每个像素的相对运动轨迹匹配,并促进空间变化的运动模糊内核估计的准确性。
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由于空间和时间变化的模糊,视频脱毛是一个高度不足的问题。视频脱毛的直观方法包括两个步骤:a)检测当前框架中的模糊区域; b)利用来自相邻帧中清晰区域的信息,以使当前框架脱毛。为了实现这一过程,我们的想法是检测每个帧的像素模糊级别,并将其与视频Deblurring结合使用。为此,我们提出了一个新颖的框架,该框架利用了先验运动级(MMP)作为有效的深视频脱张的指南。具体而言,由于在曝光时间内沿其轨迹的像素运动与运动模糊水平呈正相关,因此我们首先使用高频尖锐框架的光流量的平均幅度来生成合成模糊框架及其相应的像素 - 像素 - 明智的运动幅度地图。然后,我们构建一个数据集,包括模糊框架和MMP对。然后,由紧凑的CNN通过回归来学习MMP。 MMP包括空间和时间模糊级别的信息,可以将其进一步集成到视频脱毛的有效复发性神经网络(RNN)中。我们进行密集的实验,以验证公共数据集中提出的方法的有效性。
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This paper explores the problem of reconstructing high-resolution light field (LF) images from hybrid lenses, including a high-resolution camera surrounded by multiple low-resolution cameras. The performance of existing methods is still limited, as they produce either blurry results on plain textured areas or distortions around depth discontinuous boundaries. To tackle this challenge, we propose a novel end-to-end learning-based approach, which can comprehensively utilize the specific characteristics of the input from two complementary and parallel perspectives. Specifically, one module regresses a spatially consistent intermediate estimation by learning a deep multidimensional and cross-domain feature representation, while the other module warps another intermediate estimation, which maintains the high-frequency textures, by propagating the information of the high-resolution view. We finally leverage the advantages of the two intermediate estimations adaptively via the learned attention maps, leading to the final high-resolution LF image with satisfactory results on both plain textured areas and depth discontinuous boundaries. Besides, to promote the effectiveness of our method trained with simulated hybrid data on real hybrid data captured by a hybrid LF imaging system, we carefully design the network architecture and the training strategy. Extensive experiments on both real and simulated hybrid data demonstrate the significant superiority of our approach over state-of-the-art ones. To the best of our knowledge, this is the first end-to-end deep learning method for LF reconstruction from a real hybrid input. We believe our framework could potentially decrease the cost of high-resolution LF data acquisition and benefit LF data storage and transmission.
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在极低光线条件下捕获图像会对标准相机管道带来重大挑战。图像变得太黑了,太吵了,这使得传统的增强技术几乎不可能申请。最近,基于学习的方法已经为此任务显示了非常有希望的结果,因为它们具有更大的表现力能力来允许提高质量。这些研究中的激励,在本文中,我们的目标是利用爆破摄影来提高性能,并从极端暗的原始图像获得更加锐利和更准确的RGB图像。我们提出的框架的骨干是一种新颖的粗良好网络架构,逐步产生高质量的输出。粗略网络预测了低分辨率,去噪的原始图像,然后将其馈送到精细网络以恢复微尺的细节和逼真的纹理。为了进一步降低噪声水平并提高颜色精度,我们将该网络扩展到置换不变结构,使得它作为输入突发为低光图像,并在特征级别地合并来自多个图像的信息。我们的实验表明,我们的方法通过生产更详细和相当更高的质量的图像来引起比最先进的方法更令人愉悦的结果。
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